Create your own awesome maps

Even on the go

with our free apps for iPhone, iPad and Android

Get Started

Already have an account?
Log In

Твердое тело by Mind Map: Твердое тело
0.0 stars - reviews range from 0 to 5

Твердое тело

Оптика

Термодинамика

Термодина́мика — раздел физики, изучающий соотношения и превращения теплоты и других форм энергии. В отдельные дисциплины выделились химическая термодинамика, изучающая физико-химические превращения, связанные с выделением или поглощением тепла, а также теплотехника.  

Начало термодинамики

Равновесные процессы с простыми системами, термодинамические циклы

Неравновесные процессы и закон неубывания энтропии.

Неголономная механика

Неголономная система — механическая система, на которую, кроме геометрических, накладываются и кинематические связи, которые нельзя свести к геометрическим (их называют неголономными). Математически неголономные связи выражаются неинтегрируемыми уравнениями. Движение неголономной системы описывается с помощью специальных уравнений движения (уравнения Чаплыгина, Аппеля, Маджи) или уравнений движения, получаемых из вариационных принципов.  

Механика сплошных сред

Физика конденсированных сред

Фи́зика конденси́рованного состояния — большая ветвь физики, изучающая поведение сложных систем (то есть систем с большим числом степеней свободы) с сильной связью. Принципиальная особенность эволюции таких систем заключается в том, что её (эволюцию всей системы) не удается «разделить» на эволюцию отдельных частиц. «Разбираться» приходится со всей системой в целом. Как результат, часто вместо движения отдельных частиц приходится рассматривать коллективные колебания. При квантовом описании, эти коллективные степени свободы становятся квазичастицами.  

Электродинамика сплошных сред

Физика твёрдого тела

Фи́зика твёрдого те́ла — раздел физики конденсированного состояния, задачей которого является описание физических свойств твёрдых тел с точки зрения их атомарного строения. Интенсивно развивалась в XX веке после открытия квантовой механики. Развитие стимулировалась широким спектром важных задач прикладного характера, в частности, развитием полупроводниковой техники.  

Физика жидкостей

Физика жидкостей (физика жидкого состояния вещества) — раздел физики, в котором изучаются механические и физические свойства жидкостей. Статистическая теория жидкостей является разделом статистической физики. Важнейшим результатом является вывод уравнений гидродинамики из уравнений Лиувилля, реализованный Н. Н. Боголюбовым в 1948 году. В физике квантовых жидкостей изучается явление сверхтекучести, нашедшее объяснение в работах Н. Н. Боголюбова 1947—1949 годов.

Мезоскопическая физика

Мезоскопическая физика — раздел физики конденсированных сред, в котором рассматриваются свойства систем на масштабах промежуточных между макроскопическим и микроскопическим. Под микроскопическим масштабом понимают размеры, сравнимые с размерами одного атома или с длиной одной химической связи, т. е. с боровским радиусом. С точки зрения транспорта в двумерных структурах под микроскопическим масштабом следует понимать всякий размер меньше длины свободного пробега носителей тока.  

Квантовый эффект Холла

  Ква́нтовый эффе́кт Хо́лла — эффект квантования холловского сопротивления или проводимости двумерного электронного газа в сильных магнитных полях и при низких температурах. Квантовый эффект Холла (КЭХ) был открыт Клаусом фон Клитцингом (совместно с Г. Дордой и М. Пеппером) в 1980 году, за что впоследствии в 1985 году он получил Нобелевскую премию.  

Теория упругости

Тео́рия упру́гости — раздел механики сплошных сред, изучающий деформации упругих твёрдых тел, их поведение при статических и динамических нагрузках. Главная задача теории упругости — выяснить, каковы будут деформации тела и как они будут меняться со временем при заданных внешних воздействиях.  

Сопротивление материалов

Сопротивление материалов (в обиходе - сопромат) — часть механики деформируемого твёрдого тела которая рассматривает методы инженерных расчётов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость при одновременном удовлетворении требований надежности и экономичности. Сопротивление материалов относится к фундаментальным дисциплинам общеинженерной подготовки специалистов с высшим техническим образованием.  

Механика сплошных сред

Механика сплошных сред — раздел механики, посвященный движению газообразных, жидких и твёрдых деформируемых тел, а также силовым взаимодействиям в таких телах.  

Механика твёрдых тел

Фи́зика твёрдого те́ла — раздел физики конденсированного состояния, задачей которого является описание физических свойств твёрдых тел с точки зрения их атомарного строения. Интенсивно развивалась в XX веке после открытия квантовой механики. Развитие стимулировалась широким спектром важных задач прикладного характера, в частности, развитием полупроводниковой техники.  

Гидродинамика

Гидродина́мика — раздел физики сплошных сред, изучающий движение идеальных и реальных жидкости и газа. Как и в других разделах физики сплошных сред, прежде всего осуществляется переход от реальной среды, состоящей из большого числа отдельных атомов или молекул, к абстрактной сплошной среде, для которой и записываются уравнения движения.  

Акустика

Аку́стика (от греч. ἀκούω (аку́о) — слышу) — наука о звуке, изучающая физическую природу звука и проблемы, связанные с его возникновением, распространением, восприятием и воздействием. Акустика является одним из направлений в физике (механике) исследующее упругие колебания и волны от самых низких (от 0 Гц) до высоких частот.  

Газодинамика

Аэрогазодина́мика (от др. греч. ἀηρ — воздух и δύναμις — сила) — раздел физики, изучающий законы движения газообразной среды и её взаимодействия с движущимися в ней твёрдыми телами. Чаще встречается под названием аэродинамика, но включает в себя не только аэродинамику, но и газовую динамику. Газовая динамика исторически возникла как дальнейшее развитие и обобщение аэродинамики, именно поэтому часто говорят о единой науке — аэрогазодинамике. Как часть физики, аэрогазодинамика связана с термодинамикой и акустикой.  

Наследственная механика

Наследственная механика — раздел механики сплошных сред, в котором изучаются такие процессы, когда состояние механической системы зависит от истории произведенных над системой действий. Математическим аппаратом наследственной механики являются теория интегральных уравнений, дробные дифференциальные уравнения. Основным объектом изучения наследственной механики являются вязкоупругие среды и материалы.  

Вычислительная механика

Вычислительная механика — раздел механики сплошных сред, в котором строятся конечномерные модели сплошных сред, используется компьютерное моделирование и численные методы для решения задач механики деформируемого твердого тела и механики жидкостей.  

Строительная механика

Строительная механика — это совокупность наук о прочности, жёсткости и устойчивости строительных конструкций.  

Классическая механика

Класси́ческая меха́ника — вид механики изучающей законы изменения положений тел в пространстве со временем и причины, это вызывающие основанный на законах Ньютона и принципе относительности Галилея. Поэтому её часто называют «Ньютоновской механикой». Основные законы Принцип относительности Галилея Основным принципом, на котором базируется классическая механика, является принцип относительности, сформулированный на основе эмпирических наблюдений Г. Галилеем. Согласно этому принципу существует бесконечно много систем отсчёта, в которых свободное тело покоится или движется с постоянной по модулю и направлению скоростью. Эти системы отсчёта называются инерциальными и движутся друг относительно друга равномерно и прямолинейно. Законы Ньютона Основой классической механики являются три закона Ньютона. ·Первый закон устанавливает наличие свойства инертности у материальных тел и постулирует наличие таких систем отсчёта, в которых движение свободного тела происходит с постоянной скоростью (такие системы отсчёта называются инерциальными). ·Второй закон Ньютона чаще всего записывается в следующем виде: ma = F . Второй закон Ньютона может быть также записан в терминах изменения импульса тела P : dp/dt = F . В такой форме закон справедлив и для тел с переменной массой, а также в релятивистской механике. · Третий закон Ньютона чаще всего записывается в следующем виде: F1 = -F2 Закон сохранения импульса Закон сохранения импульса является следствием законов Ньютона для замкнутых систем, то есть систем, на которые не действуют внешние силы. С более фундаментальной точки зрения закон сохранения импульса является следствием однородности пространства. Закон сохранения энергии Закон сохранения энергии является следствием законов Ньютона для замкнутых консервативных систем, то есть систем, в которых действует только консервативные силы. С более фундаментальной точки зрения закон сохранения энергии является следствием однородности времени.    

Динамика

Дина́мика (греч. δύναμις — сила) — раздел механики, в котором изучаются причины возникновения механического движения. Динамика оперирует такими понятиями, как масса, сила, импульс, энергия. Динамика, базирующаяся на законах Ньютона, называется классической динамикой. Классическая динамика описывает движения объектов со скоростями от долей миллиметров в секунду до километров в секунду.

Статика

Кинематика

Кинема́тика (греч. κινειν — двигаться) в физике — раздел механики, изучающий математическое описание (средствами геометрии, алгебры, математического анализа…) движения идеализированных тел (материальная точка, абсолютно твердое тело, идеальная жидкость), без рассмотрения причин движения (массы, сил и т. д.). Исходные понятия кинематики – пространство и время.  

Теория пластичности

Тео́рия пластичности — раздел механики сплошных сред, задачами которого является определение напряжений и перемещений в деформируемом теле за пределами упругости. При этом предполагается, что деформации не зависят от времени. Теория пластичности нашла широкое применение в машиностроении, где часто приходится рассматривать деформацию деталей за пределами упругости, что позволяет выявить дополнительные прочностные ресурсы конструкции.  

Магнитостатика

Магнитоста́тика — понятие, используемое для описания свойств постоянного магнитного поля. Для расчёта этих полей часто пользуются понятием магнитного заряда, позволяющим применять в магнитостатике формулы, аналогичные формулам электростатики. Формально это возможно благодаря теореме эквивалентности поля магнитных зарядов и поля постоянных электрических токов.  

Сверхпроводимость

Сверхпроводи́мость — свойство некоторых материалов обладать строго нулевым электрическим сопротивлением при достижении ими температуры ниже определённого значения. Здесь важно понять, что электросопротивление не становится «очень малым» или «близким к нулю», а исчезает полностью. Известны несколько десятков чистых элементов, сплавов и керамик, переходящих в сверхпроводящее состояние.  

Уравнения состояния и свойства простых термодинамических систем

Рельный газ

  Реальный газ — газ, который не описывается уравнением состояния идеального газа Клапейрона — Менделеева.  

Идеальный газ

Идеальный газ — математическая модель газа, в которой предполагается, что потенциальной энергией молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией. Между молекулами не действуют силы притяжения или отталкивания, соударения частиц между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги, а время взаимодействия между молекулами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столкновениями.

Диэлектрика

  Диэлектрик (изолятор) — материал, плохо проводящий или совсем не проводящий электрический ток. Концентрация свободных носителей заряда в диэлектрике не превышает 108 см−3. Основное свойство диэлектрика состоит в способности поляризоваться во внешнем электрическом поле. С точки зрения зонной теории твёрдого тела диэлектрик — вещество с шириной запрещённой зоны больше 3 эВ.  

Магнетика

Магнетики — материалы, вступающие во взаимодействие с магнитным полем, выражающееся в его изменении, а также в других физических явлениях — изменение физических размеров, температуры, проводимости, возникновению электрического потенциала и т. д.

Электродинамика

Электродина́мика — раздел физики, изучающий электромагнитное поле в наиболее общем случае (то есть, рассматриваются переменные поля, зависящие от времени) и его взаимодействие с телами, имеющими электрический заряд (электромагнитное взаимодействие). Предмет электродинамики включает связь электрических и магнитных явлений, электромагнитное излучение (в разных условиях, как свободное, так и в разнообразных случаях взаимодействии с веществом), электрический ток (вообще говоря, переменный) и его взаимодействие с электромагнитным полем (электрический ток может быть рассмотрен при этом как совокупность движущихся заряженных частиц). Любое электрическое и магнитное взаимодействие между заряженными телами рассматривается в современной физике как осуществляющееся через посредство электромагнитного поля, и, следовательно, также является предметом электродинамики. Чаще всего под термином электродинамика по умолчанию понимается классическая (не затрагивающая квантовых эффектов) электродинамика; для обозначения современной квантовой теории электромагнитного поля и его взаимодействия с заряженными частицами обычно используется устойчивый термин квантовая электродинамика. Основные понятия, которыми оперирует электродинамика, включают в себя: § Электромагнитное поле — это основной предмет изучения электродинамики, вид материи, проявляющийся при взаимодействии с заряженными телами. Исторически разделяется на два поля: § Электрическое поле — создаётся любым заряженным телом и воздействует также на любое заряженное тело. § Магнитное поле — создаётся только движущимися заряженными телами, а также заряженными телами, имеющими спин, взаимодействует также только с такими телами. § Электрический заряд — это свойство тел, позволяющее им создавать электромагнитные поля, а также взаимодействовать с этими полями. § Электромагнитный потенциал — 4-векторная физическая величина, полностью определяющая распределение электромагнитного поля в пространстве. Выделяют: § Электростатический потенциал — временная компонента 4-вектора § Векторный потенциал — трёхмерный вектор, образованный оставшимися компонентами 4-вектора. § Вектор Пойнтинга — векторная физическая величина, имеющая смысл плотности потока энергии электромагнитного поля. Основными уравнениями, описывающими поведение электромагнитного поля и его взаимодействие с заряженными телами являются: § Уравнения Максвелла, определяющие поведение свободного электромагнитного поля в вакууме и среде, а также генерацию поля источниками. Среди этих уравнений можно выделить: § Закон индукции Фарадея, определяющий генерацию электрического поля переменным магнитным полем. § Закон Био — Савара — Лапласа с добавлением токов смещения, введённых Максвеллом, определяет генерацию магнитного поля движущимися зарядами и переменным электрическим полем § Теорема Гаусса для электрического поля, определяющая генерацию электростатического поля зарядами. § Закон замкнутости силовых линий магнитного поля. § Выражение для силы Лоренца, определяющее силу, действующую на заряд, находящийся в электромагнитном поле. § Закон Джоуля — Ленца, определяющий величину тепловых потерь в проводящей среде с конечной проводимостью, при наличии в ней электрического поля. Частными уравнениями, имеющими особое значение являются: § Закон Кулона, совмещающий теорему Гаусса для электрического поля и силу Лоренца, и определяющий электростатическое взаимодействие двух точечных зарядов. § Закон Ампера, определяющий силу, действующую на элементарный ток, помещённый в магнитное поле. § Теорема Пойнтинга, выражающая собой закон сохранения энергии в электродинамике.  

Электродинамика сплошных сред

Электродина́мика сплошны́х сред — раздел физики сплошных сред, в котором изучаются электрические, магнитные и оптические свойства сплошной среды. Если среда представляет собой частично или полностью ионизованный газ, то более употребителен термин физика плазмы.  

Мягкое конденсированное вещество

  Физика мягкого вещества — раздел физики конденсированного состояния. В русском языке термин «мягкое вещество» не устоялся, встречаются также термины «мягкая материя», «мягкое конденсированное вещество». Обобщающее название для исследований в разных областях физики и науки о материалах, включая изучение: § жидкостей (гидродинамика, реология); § полимеров (наука о полимерах), включая: § гели; § эластомеры; § полиэлектролиты; § коллоидных систем, включая: § пены; § эмульсии; § гранулярные вещества (сыпучие тела); § мембраны; § поверхностно-активных веществ; § жидких кристаллов; § белков и других биологических материалов. Отметим, что этот ориентировочный список неполон, а некоторые пункты пересекаются с другими.  

Релятивистская электродинамика

Релятиви́стская электродина́мика — раздел электродинамики, изучающий взаимодействием электромагнитного излучения с частицами и средами, движущимися с околосветовыми скоростями. Основными уравнениями релятивистской электродинамики являются уравнения Максвелла для электромагнитных полей и релятивистские уравнения движения частиц и сред.  

Электростатика

Электростатика — раздел учения об электричестве, изучающий взаимодействие неподвижных электрических зарядов. Между одноимённо заряженными телами возникает электростатическое (или кулоновское) отталкивание, а между разноимённо заряженными — электростатическое притяжение. Явление отталкивания одноименных зарядов лежит в основе создания электроскопа — прибора для обнаружения электрических зарядов. В основе электростатики лежит закон Кулона. Этот закон описывает взаимодействие точечных электрических зарядов.  

Механика

Меха́ника (греч. μηχανική — искусство построения машин) — область физики, изучающая движение материальных объектов и взаимодействие между ними. Важнейшими разделами механики являются классическая механика и квантовая механика. Объекты, изучаемые механикой, называются механическими системами. Наиболее важными являются: · материальная точка · гармонический осциллятор · математический маятник · крутильный маятник · абсолютно твёрдое тело · деформируемое тело · абсолютно упругое тело · сплошная среда  

Теоретическая механика

Теорети́ческая меха́ника — наука об общих законах механического движения и взаимодействия материальных тел. Будучи по существу одним из разделов физики, теоретическая механика, вобрав в себя фундаментальную основу в виде аксиоматики, выделилась в самостоятельную науку и получила широкое развитие благодаря своим обширным и важным приложениям в естествознании и технике, одной из основ которой она является. По Ньютону, «Рациональная механика есть учение о движениях, производимых какими бы то ни было силами, и о силах, требуемых для производства каких бы то ни было движений, точно изложенное и доказанное». В физике под теоретической механикой подразумевается часть теоретической физики, изучающая математические методы классической механики, альтернативные прямому применению законов Ньютона (так называемая аналитическая механика).

Нелинейная динамика

Нелинейная динамика — междисциплинарная наука, в которой изучаются свойства нелинейных динамических систем. Нелинейная динамика использует для описания систем нелинейные модели, обычно описываемые дифференциальными уравнениями и дискретными отображениями.

Теория устойчивости

Теория хаоса

Эргодичность

Теория интегрируемых систем

Релятивистская механика

Релятивистская механика — раздел физики, рассматривающий законы механики (законы движения тел и частиц) при скоростях, сравнимых со скоростью света. При скоростях значительно меньших скорости света переходит в классическую (ньютоновскую) механику.  

Квантовая механика

  Квантовая механика — раздел теоретической физики, описывающий квантовые системы и законы их движения. Классическая механика, хорошо описывающая системы макроскопических масштабов, не способна описать явления на уровне атомов, электронов и фотонов. Квантовая механика способна описывать поведение электронов, фотонов, а также других элементарных частиц. Эксперименты подтверждают результаты, полученные с помощью квантовой механики.  

Небесная механика

Небесная механика (англ. celestial mechanics) — раздел астрономии, применяющий законы механики для изучения движения небесных тел. Небесная механика занимается предвычислением положения Луны и планет, предсказанием места и времени затмений, в общем, определением реального движения космических тел.  

Теория колебаний

Теория колебаний — теория, рассматривающая всевозможные колебания, абстрагируясь от их физической природы. Для этого используется аппарат дифференциального исчисления.  

Теория устойчивости и катастроф

Теория устойчивости — многообразная дисциплина, изучающая закономерности поведения систем под действием внешних воздействий. Наибольшее развитие получила теория устойчивости механических систем. Действительно, именно механика как старейшая наука, впервые столкнулась с проблемами устойчивости. Эйлер впервые строго поставил и решил задачу устойчивости состояния равновесия механический системы — стержня, сжатого сжимающей силой (эластика Эйлера). Теория катастроф — раздел математики, включающий в себя теорию бифуркаций дифференциальных уравнений (динамических систем) и теорию особенностей гладких отображений.

Физика элементарных частиц

Макроскопическая физика

Микроскопическая физика

Статистическая физика

Статисти́ческая фи́зика — это раздел теоретической физики, посвященный изучению систем с большим (а часто — бесконечным или несчетным) числом степеней свободы. Изучаемые системы могут быть как классическими, так и квантовыми.  

Статистическая мехника

Квантовая физика

Ядерная физика

Физика высоких энергий

пор

три закона Ньютона